Giunsa masulbad ang problema sa EMI sa laraw sa Multilayer PCB?

Nahibal-an ba nimo kung giunsa masulbad ang problema sa EMI kung ang laraw sa multi-layer PCB?

Tugoti ako nga isulti ko kanimo!

Daghang paagi aron masulbad ang mga problema sa EMI. Ang mga pamaagi karon sa pagpugong sa EMI nag-uban: paggamit sa EMI suppression coating, pagpili sa angay nga mga bahin sa pagpugong sa EMI ug laraw sa simulation sa EMI. Pinasukad sa labing sukaranan nga laraw sa PCB, gihisgutan sa kini nga papel ang pagpaandar sa PCB stack sa pagkontrol sa mga kahanas sa disenyo sa EMI radiation ug PCB.

bus nga kusog

Ang output boltahe nga paglukso sa IC mahimong mapadali pinaagi sa pagbutang angay nga kapasidad nga duul sa power pin sa IC. Hinuon, dili kini ang katapusan sa problema. Tungod sa limitado nga tubag sa frequency sa capacitor, imposible alang sa capacitor nga makamugna ang harmonic nga gahum nga gikinahanglan aron mahinlo ang output sa IC sa tibuuk nga frequency band. Ingon kadugangan, ang nagbalhin nga boltahe nga naporma sa power bus hinungdan sa boltahe nga paghulog sa pareho nga tumoy sa inductance sa decoupling path. Ang kini nga mga nagbalhin nga boltahe mao ang mga nag-una nga mode nga mga gigikanan sa pagsamok sa EMI. Giunsa naton masulbad kini nga mga problema?

Sa kaso sa IC sa among circuit board, ang gahum nga layer sa palibot sa IC mahimo’g isipon nga usa ka maayo nga high-frequency capacitor, nga makolekta ang enerhiya nga naambak sa discrete capacitor nga naghatag kusog nga frequency sa enerhiya alang sa limpyo nga output. Dugang pa, ang inductance sa usa ka maayo nga layer sa gahum gamay, busa ang transient signal nga gipintalan sa inductor gamay ra usab, sa ingon gipakunhod ang sagad nga mode EMI.

Sa tinuud, ang koneksyon tali sa layer sa suplay sa kuryente ug ang pin sa suplay sa kuryente sa IC kinahanglan nga ingon kadali kutob sa mahimo, tungod kay ang pagtaas sa sulud sa digital signal mas paspas ug kadali. Mas maayo nga iponekta kini nga diretso sa pad diin nakit-an ang gahum sa IC, nga kinahanglan hisgutan nga gilain.

Aron makontrol ang kasagarang mode EMI, ang gahum nga layer kinahanglan nga usa ka maayo nga gilaraw nga pares sa mga layer sa gahum aron makatabang sa pag-decouple ug adunay usa ka igo nga inductance. Ang ubang mga tawo tingali mangutana, unsa ka maayo kini? Ang tubag nag-agad sa gahum layer, ang materyal sa taliwala sa mga sapaw, ug ang operating frequency (ie, usa ka function sa oras nga pagtaas sa IC). Sa kinatibuk-an, ang gilay-on sa mga layer sa kuryente mao ang 6mil, ug ang interlayer nga materyal nga FR4, mao nga ang managsama nga capacitance matag square inch sa power layer mga 75pF. Dayag nga, ang gamay nga layer sa layer, mas dako ang capacitance.

Wala’y daghang mga aparato nga adunay pagtaas sa oras nga 100-300ps, apan sumala sa kasamtangan nga rate sa pag-uswag sa IC, ang mga aparato nga adunay pagtaas sa oras sa han-ay sa 100-300ps mag-okupar sa usa ka taas nga proporsyon. Alang sa mga sirkito nga adunay 100 hangtod 300 PS nga pagtaas sa panahon, 3 mil layer spacing dili na magamit alang sa kadaghanan nga mga aplikasyon. Sa kana nga oras, kinahanglan nga sagupon ang teknolohiya sa delamination nga adunay interlayer spacing nga mas mubu sa 1mil, ug ilisan ang FR4 dielectric material nga adunay materyal nga adunay taas nga kanunay nga dielectric. Karon, ang mga keramika ug mga potted plastik mahimong makab-ot ang mga kinahanglanon sa disenyo nga 100 hangtod 300ps nga pagtaas sa mga sirkito sa oras.

Bisan kung ang mga bag-ong materyales ug pamaagi mahimo’g magamit sa umaabot, kasagarang 1 hangtod 3 ns pagtaas sa oras nga mga sirkito, 3 hangtod 6 mil layer spacing, ug FR4 dielectric nga mga materyal sa kasagaran igoigo aron makontrol ang high-end nga mga harmonika ug himuon ang mga lumalabay nga signal igo ra kaayo, kana mao , kasagarang mode EMI mahimong pagkunhod kaayo. Niini nga papel, gihatag ang panig-ingnan sa laraw sa PCB layered stacking, ug ang layer spacing giisip nga 3 hangtod 6 mil.

electronagnetic pagpanalipod

Gikan sa punto sa pagtan-aw sa signal, usa ka maayo nga estratehiya sa layering kinahanglan ibutang ang tanan nga mga pagsubay sa signal sa usa o daghan pang mga layer, nga sunod sa power layer o ground plane. Alang sa suplay sa kuryente, usa ka maayo nga estratehiya sa layering kinahanglan nga ang layer sa kuryente tupad sa ground plan, ug ang distansya tali sa layer sa kuryente ug sa yuta nga ayroplano kinahanglan nga ingon ka gamay kutob sa mahimo, nga mao ang gitawag naton nga estratehiya nga "layering".

PCB stack

Unsang lahi nga estratehiya sa stacking ang makatabang sa taming ug pugngan ang EMI? Ang mosunud nga layered stacking scheme naghunahuna nga ang karon nga suplay sa kuryente nag-agay sa usa ka layer ug ang us aka boltahe o daghang boltahe gipanghatag sa lainlaing mga bahin sa parehas nga layer. Ang kaso sa daghang mga sapaw sa kuryente pagahisgutan sa ulahi.

4-ply plate

Adunay pipila ka mga potensyal nga mga problema sa disenyo sa 4-ply laminates. Una sa tanan, bisan kung ang signal layer naa sa gawas nga layer ug ang gahum ug ground plane naa sa sulud nga layer, ang distansya taliwala sa power layer ug ground ground dako pa usab kaayo.

Kung ang kinahanglanon sa gasto mao ang una, ang mosunud nga duha nga mga alternatibo sa tradisyonal nga 4-ply board mahimong ikonsiderar. Ang duha kanila mahimo’g mapaayo ang performance sa pagsugpo sa EMI, apan angayan lamang alang sa kaso kung diin ang kakulangan sa mga sangkap sa board gamay nga igo ug adunay igo nga lugar sa palibot sa mga sangkap (aron ibutang ang gikinahanglan nga panapton nga tumbaga alang sa suplay sa kuryente).

Ang una mao ang gipalabi nga pamaagi. Ang panggawas nga mga sapaw sa PCB tanan nga mga sapaw, ug ang tungatunga nga duha nga mga sapaw signal / sapaw sa gahum. Ang suplay sa kuryente sa layer layer gipadagan nga adunay daghang mga linya, nga naghimo sa agianan nga agianan sa suplay sa kuryente sa karon nga ubos ug ang pag-uswag sa agianan sa signal microstrip. Gikan sa panan-aw sa pagpugong sa EMI, kini ang labing kaayo nga magamit nga istruktura nga 4-layer PCB. Sa ikaduha nga laraw, ang gawas nga layer adunay gahum ug yuta, ug ang tunga nga duha nga layer adunay signal. Kung itandi sa tradisyonal nga 4-layer board, ang pagpaayo sa kini nga laraw mas gamay, ug ang interlayer impedance dili sama ka maayo sa tradisyonal nga 4-layer board.

Kung ang pagkontrol sa mga kable kinahanglan nga kontrolado, ang labaw sa paghan-ay nga pamaagi kinahanglan nga mag-amping sa pagbutang sa mga kable sa ilawom sa tanso nga isla sa suplay sa kuryente ug grounding. Gawas pa, ang isla nga tumbaga sa suplay sa kuryente o stratum kinahanglan nga magkataliwala kutob sa mahimo aron masiguro ang pagkonekta sa DC ug mubo nga frequency.

6-plato nga plato

Kung ang gibag-on sa mga sangkap sa board nga 4-layer dako, mas maayo ang 6-layer plate. Bisan pa, ang epekto sa pagpanalipod sa pipila nga mga paagi sa pag-stack sa disenyo sa 6-layer board dili maayo nga igo, ug ang nagbalhin nga signal sa power bus dili pagkunhod. Duha ka pananglitan ang gihisgutan sa ubos.

Sa una nga kaso, ang suplay sa kuryente ug yuta gibutang sa ikaduha ug ikalima nga layer matag usa. Tungod sa hataas nga impedance sa suplay sa gahum sa tanso nga clad, dili gyud malikayan nga kontrolon ang kasagarang mode nga EMI radiation. Bisan pa, gikan sa panan-aw sa kontrol sa impedance sa signal, kini nga pamaagi tama kaayo.

Sa ikaduha nga pananglitan, ang suplay sa kuryente ug yuta gibutang sa ikatulo ug ikaupat nga mga sapaw. Kini nga disenyo nagsulbad sa problema sa tanso nga clad impedance sa suplay sa kuryente. Tungod sa dili maayo nga pasundayag sa electromagnetic nga pagpanalipod sa layer 1 ug layer 6, ang mode sa pagbalhin sa EMI nagdugang. Kung ang gidaghanon sa mga linya sa signal sa duha nga panggawas nga sapaw ang labing gamay ug ang gitas-on sa mga linya mubu (gamay pa sa 1/20 sa labing kataas nga wavelength nga signal sa signal), masulbad sa disenyo ang problema sa lahi nga mode EMI. Gipakita ang mga sangputanan nga ang pagpugong sa lahi nga lahi nga EMI labi ka maayo kung ang panggawas nga sapaw napuno sa tumbaga ug ang lugar nga gisul-oban sa tumbaga gibalibaran (matag 1/20 agwat sa wavelength). Sama sa gihisgutan sa itaas, ang tumbaga ibutang


Panahon sa Pag-post: Jul-29-2020